MBGP协议原理 ISSUE1.2
bgp协议书的原理
bgp协议书的原理背景:BGP（Border Gateway Protocol）是用于在互联网中实现路由选择的一种网络协议。
它用于在自治系统（AS）之间交换网络前缀信息，以确定最佳的路由路径。
本文将探讨BGP协议的原理及其工作机制。
一、BGP协议的基本原理BGP协议是一种路径矢量协议，其主要原理如下：1. 邻居关系建立在BGP中，不同自治系统之间的路由器建立邻居关系。
这些邻居关系使用TCP连接进行建立，并通过BGP会话进行通信。
2. 路由传播通过建立的邻居关系，BGP路由器可以互相传递路由信息。
每个BGP路由器维护一个路由表，其中包含了AS-PATH（路径属性）、NEXT-HOP（下一跳）和其他相关信息。
3. 路径选择BGP路由器根据一系列的路由选择策略，选择最佳的路由。
这些策略可以包括AS路径长度、自治系统的经济成本和其他用户定义的因素。
4. 路由更新当路由发生变化时，BGP路由器会将更新的路由信息广播给其邻居。
这些广播消息可以是增量更新（只包含已更改的路由信息）或全量更新（包含所有路由信息）。
5. 故障检测与恢复BGP路由器通过周期性的保活消息来检测与邻居间的连接是否正常。
如果连接中断，BGP路由器将尝试重新建立邻居关系。
二、BGP协议的工作机制BGP协议是一种面向事件的协议，其工作流程如下：1. 邻居建立过程BGP路由器通过指定邻居的IP地址建立TCP连接。
双方进行三次握手后，建立邻居关系，并开始BGP会话。
2. 路由传播与更新BGP路由器通过BGP会话，交换路由信息。
路由信息以UPDATE消息的形式传播，涵盖了前缀、属性等信息。
收到路由更新后，路由器会更新本地的路由表。
3. 路由策略与选择BGP路由器使用预定义的路由策略，并根据这些策略选择最佳的路由。
策略可以根据AS路径、路由的特定属性等进行优化。
4. 路由维护与监测BGP路由器周期性地检查与邻居的连接状态，并根据需要发送保活消息。
路由器还会监测和记录网络拓扑信息，以便及时调整路由。
BGP协议原理与配置
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BGP同步
内部公开▲
因为IBGP之间可能非直接连接，这样非BGP路由器参与对BGP路 由条目的数据包转发，需要IGP路由器也有相关BGP路由。 从IBGP邻居学习到的路由，必须在IGP中存在才能通告给EBGP邻 居，这就是BGP与IGP的同步。该功能缺省生效，一般需手动关闭。
间隔统计信息，最大的时间间隔等；只有通过reset 重置邻居才
会将邻居keepalive消息计数清空。
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UPDATE Message－更新消息
内部公开▲
相同属性的路由才能在一个Update消息中更新出去
Update也用于撤消那些“不可达路由”(Unreachable Routes) 如果路由稳定，将不会发送“更新消息”(Update) 更新可以只是针对路由条目的属性更新 更新包具有Keepalive报文的功效，使Holdtime定时器复位
EBGP
IBGP
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内部公开▲ 内部公开▲
学习内容
• 第一章 BGP基本原理
第一节 BGP概念 第二节 BGP报文及连接状态 第三节 BGP通告原则
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BGP消息类型
BGP 使用四种类型的消息:
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BGP协议的原理配置与排错精品PPT课件
2020/10/11
EBGP对等体
AS 65331
192.168.0.0/16
RTA
OSPF协议的原理、配置与排错
7
AS 65201 RTE
RTB
RTD
EBGP
AS 65550 RTC
• 处于不同AS的BGP对等体为EBGP对等体，通常情况下 EBGP 对等体是物理上直连
• BGP发言者从EBGP对等体获得的路由会向它所有BGP对 等体通告（包括EBGP和IBGP）
BGP术语
AS 65331
RID:192.168.0.253
RTA
OSPF协议的原理、配置与排错
6
BGP Speaker
AS 65201
RID:172.16.1.254
RTE
RID:10.10.10.253
RTB
RID:10.10.10.254
RTD
AS 65550 RTC
发送BGP消息的路由器称为BGP发言者（BGP Speaker） 相互交换消息的BGP发言者之间互称为BGP对等体
可选非传递属性 MED属性、CLUSTER_LIST属性、
ORIGINATOR_ID属性
2020/10/11
OSPF协议的原理、配置与排错
15
AS_PATH属性
AS 65101 RTA99.0.3.0/22 (6来自101)AS 65223
2020/10/11
BGP同步
OSPF协议的原理、配置与排错
11
AS 200
RTC
RTB
D=8.0.0.0/24
IBGP连接 EBGP连接
EBGP连接
RTD
D=8.0.0.0/24
BGP协议
介绍BGP协议的背景和作用背景在现代互联网中，网络设备需要通过路由选择协议来确定数据包的最佳路径，以实现数据的可靠传输和有效路由。
边界网关协议（Border Gateway Protocol，简称BGP）是一种广泛应用于互联网的路由选择协议。
BGP协议最初由互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force，简称IETF）开发，并于1989年首次发布。
它是一种自治系统（Autonomous System，简称AS）间的外部路由协议，主要用于互联网中不同自治系统之间的路由信息交换和路由选择。
作用BGP协议在互联网中发挥着重要的作用，具有以下几个方面的功能和作用：1.路由选择：BGP协议允许不同自治系统之间交换路由信息，通过选择最佳的路径来实现数据包的转发。
它考虑了多个因素，如网络拓扑、链路质量、自治系统策略等，以确保数据能够按照最优的路径传输。
2.自治系统间连接：BGP协议允许不同自治系统之间建立连接，形成一个互联网的网络结构。
这种自治系统间的连接使得互联网能够实现全球范围内的数据传输和通信。
3.路由策略控制：BGP协议允许网络管理员通过配置路由策略来控制数据包的路由选择。
这样，网络管理员可以根据自身的需求和策略，对数据包的路由进行精确的控制，以满足不同的业务需求。
4.网络可靠性：BGP协议具有高度的可靠性和鲁棒性。
它通过建立多个邻居关系和使用路由更新消息来实现网络的冗余和容错。
这样，即使网络中的某些链路或节点发生故障，BGP协议能够自动调整路由，确保数据的连通性和可靠传输。
总之，BGP协议在互联网中扮演着关键的角色，通过自治系统之间的路由选择和信息交换，实现了互联网的连通性、可靠性和可扩展性。
它是构建稳定、高效互联网的重要组成部分。
解释BGP协议的基本原理和工作方式BGP（Border Gateway Protocol）协议是一种用于自治系统（AS）之间的路由选择协议。
BGP的原理和实现
BGP的原理和实现BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是一种用于在互联网中交换路由信息的动态路由协议。
它对互联网的可扩展性和稳定性起着关键作用。
本文将详细介绍BGP协议的原理和实现。
一、BGP的原理1.1背景知识在互联网中，路由器是实现互联网互联的关键设备。
每台路由器都维护着一张路由表，用于确定如何将数据包传输到目的地。
而BGP协议则是用于在不同自治系统（AS）之间交换路由信息的协议。
一个自治系统是一组具有相同路由策略的网络，由一个或多个运营者管理。
1.2BGP的工作原理BGP协议使用TCP协议进行可靠的路由信息交换。
它在两个不同的AS 之间建立TCP连接，并通过这个连接进行路由信息交换。
BGP协议交换的是网络前缀（也称为路由）和相应的路径属性。
BGP的工作原理可以分为以下几个步骤：（1）建立BGP邻居关系：两个相邻的BGP路由器之间需要建立邻居关系，通过建立TCP连接来进行通信。
（2）交换路由信息：一旦建立了邻居关系，路由器之间开始交换路由信息。
每个路由器向邻居发送它拥有的路由信息，以及该路由的路径属性。
（3）决策路径：一旦收到路由信息，BGP路由器将使用一系列的路由选择规则来决定最佳路径。
这些规则包括可达性、AS路径长度、自治系统的策略等因素。
（4）更新路由表：BGP路由器根据最佳路径决策算法更新自己的路由表，以便选择最佳路径向其他路由器转发数据包。
（5）持续监控：BGP路由器会持续监控邻居之间的连接，如果发现连接中断或者出现问题，将会立即重新建立连接。
1.3BGP的特点BGP协议具有以下几个特点：（1）BGP协议是一种路径矢量协议，它交换的是网络前缀和路径属性信息。
（2）BGP协议是一种自治系统之间的协议，用于跨自治系统的路由信息交换。
（3）BGP协议具有较强的可扩展性，能够支持互联网规模的路由表。
（4）BGP协议具有良好的稳定性，能够快速适应网络拓扑和路由变化。
bgp协议基本算法_概述及解释说明
bgp协议基本算法概述及解释说明1. 引言1.1 概述在当今互联网的架构中，路由协议扮演着至关重要的角色。
BGP（边界网关协议）作为一种常用的路由协议，被广泛应用于大规模网络中。
本文旨在对BGP协议的基本算法进行概述和解释说明，以帮助读者更好地理解该协议的工作原理和机制。
1.2 文章结构本文主要以"bgp协议基本算法"为主题，分为五个主要部分。
首先，引言部分将简要介绍BGP协议的重要性和本文的研究目的。
其次，BGP协议基本算法部分将详细介绍BGP协议的原理、邻居关系建立与维护以及路由选择与路径属性解析等内容。
接下来是BGP协议通信过程部分，将讨论发送BGP消息的格式及含义、消息交换机制与路由更新策略以及路由刷新与保持机制等内容。
然后，在BGP协议故障处理与安全性考虑部分，将探讨邻居关系异常处理及连接恢复策略、BGP路由振荡及其预防措施以及安全性机制与漏洞分析等相关问题。
最后，结论部分将总结本文的主要观点和发现结果，并对BGP协议未来发展做出展望和建议。
1.3 目的本文的目的是提供一个关于BGP协议基本算法的全面概述，以便读者能够深入理解该协议的设计原则、工作机制和安全性考虑。
通过阅读本文，读者将了解到BGP协议在网络中的重要作用，以及如何正确配置和管理BGP路由器，从而提高网络的可靠性和安全性。
此外，本文还将探讨BGP协议未来发展的趋势，并提出一些建议，以促进该协议在不断变化的互联网环境下持续发展和创新。
2. BGP协议基本算法:2.1 BGP协议简介:BGP（边界网关协议）是一种用于互联网中的路由选择协议，广泛应用于自治系统（AS）之间的路由交换。
它属于路径矢量类型的路由协议，使用TCP作为其传输层协议，通过交换NLRI（网络可达性信息）来实现路由信息的传递和学习。
BGP通过维护邻居关系和交换路由更新消息，使得网络中的各个自治系统能够相互了解并选择最佳的路径进行数据包转发。
BGP路由协议
ISSUE 1.0
2024/10/16
学习完此课程，您将会： – 掌握BGP协议的基本原理 – 掌握BGP协议的路由属性及其应用
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第1章 BGP路由协议的原理 第2章 BGP路由属性
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B什G么是P自协治系议统（基AS）本？ 概念（一）
– 自治系统指由同一个技术管理机构管理、使用内部路由策略的一些 路由器的集合。每个自治系统都有唯一的自治系统编号。自治系统 的编号范围是1到65535，其中1到64511是注册的因特网编号,64512 到65535是专用网络编号。
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BGP联盟
联盟 (Confederation)
AS 100
AS 1001
EBGP IBGP EBGP_Confed
AS 101
AS 1003
AS 1002
联盟通过把大的AS分成多个更小的自治系统来解决IBGP全互连的问题，这些自治系统叫做 成员自治系统或子自治系统。因为成员自治系统之间使用EBGP会话，因此它们不需要全互 连。然而，在每一个成员AS中，IBGP全互连的要求仍然适用。
路由在传播过程中可能会经过若干个自治系统，这些自治系统称为过渡自治 系统。如：AS5。
若这个自治系统有多个边界路由器，这些路由器之间运行IBGP来交换路由信 息。这时内部的路由器并不需要知道这些外部路由，它们只需要在边界路由 器之间维护IP连通性。如：AS2、AS3、AS4。
路由到达自治系统边界后，若内部路由器需要知道这些外部路由，ASBR可以 将路由引入内部路由协议。
BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号179），提高了协议的可靠性。 BGP支持无类别域间路由CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。 路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用
BGP协议原理及配置中文详解
BGP协议原理及配置中文详解BGP（Border Gateway Protocol）是一种用于在互联网中进行路由选择的协议。
它通过交换路由信息，使得不同的自治系统（AS）能够相互通信和寻找最优的路由。
本文将详细介绍BGP协议的原理，以及如何进行BGP的配置。
一、BGP协议原理1. BGP的基本概念BGP是一种路径矢量协议，使用AS路径作为路由选择的依据。
它与内部网关协议（IGP）如OSPF和EIGRP相比，具有更强大和灵活的路由选择功能。
2. BGP的路由选择原则BGP通过评估路径的属性来选择最佳的路径，其路由选择的原则包括：- AS路径长度：短的AS路径被认为是更优的路径。
- 接入点：具有多个接入点的AS被认为具有更好的可达性。
- 路径属性：权重、本地优先级、本地地址优先和原点等属性。
3. BGP的路由传播过程BGP路由传播过程包括以下步骤：- 邻居建立：通过建立BGP邻居关系，交换自己的路由信息。
- 路由更新：将本地的路由信息发送给邻居，并接收邻居的路由信息。
- 路由策略：基于策略进行路由选择和过滤，决定最佳路径。
- 路由保存：将最佳的路由信息保存在BGP路由表中，用于转发数据包。
4. BGP的自治系统边界路由器（ASBR）自治系统边界路由器是连接不同自治系统的路由器，其核心任务是将本地自治系统的路由信息传递给其他自治系统，并将其他自治系统的路由信息传递到本地自治系统。
ASBR是BGP协议的核心设备。
二、BGP的配置流程BGP的配置涉及到几个重要的步骤，包括配置BGP邻居关系、配置路由策略、配置BGP属性等。
1. 配置BGP邻居关系首先需要配置BGP路由器之间的邻居关系，包括远程路由器的IP 地址、AS号码等相关信息。
举例来说，假设我们要配置与邻居路由器A建立BGP邻居关系，需要在本地路由器上执行如下命令：```router bgp <本地AS号>neighbor <邻居路由器A的IP地址> remote-as <邻居路由器A的AS 号>```2. 配置路由策略在BGP配置过程中，我们可以根据需要配置策略，来控制路由的选择和传播。
BGP的原理和实现
Open报文
Open报文是由报文头加如下结构构成的。
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
• BGP 的邻居列表（List of BGP neighbors）。
– BGP转发数据表或拓扑数据库（BGP forwarding table/database）：
• 从每一个邻居学习所有网络的列表
（List of all networks learned from each neighbor）。
• 能包括多条路径到目标网络 （Can contain multiple pathways to destination networks ）。 • 数据库中包括每一条路径的BGP属性
（Database contains BGP attributes for each pathway）
– IP路由表（IP routing table）：
Unfeasible Routes Length
（不可达路由长度）
Withdrawn Routes
（撤销的路由） （路径属性） （网络层可达性信息）
Path Attribute Length
（路径属性总长度）
Path Attributes
Network Layer Reachability Information
M arker (16 byte )
Length (2 byte) Type ( 1 byte )
BGP协议互联网路由协议的原理与应用
BGP协议互联网路由协议的原理与应用BGP（Border Gateway Protocol）是一种用于互联网中的路由协议，它扮演着连接不同自治系统（AS）的重要角色。
本文将介绍BGP协议的原理和应用。
一、BGP协议的原理BGP协议是一种路径矢量路由协议，其原理可以简单地描述为以下几个步骤：1. 邻居关系建立：BGP运行在不同的路由器之间，它们需要通过建立邻居关系来交换路由信息。
邻居关系的建立需要事先配置双方的IP地址和AS号码等信息。
2. 路由信息交换：一旦邻居关系建立，BGP路由器之间开始交换路由信息。
BGP路由器会将自身拥有的路由信息发送给邻居，邻居则会收到这些信息并将其加入自身的路由表中。
3. 路由更新与选择：BGP路由器会不断地接收并更新路由信息。
当有新的路由信息被接收时，BGP路由器会根据一定的规则进行路由选择，选择最优的路径并将其应用到自己的路由表中。
4. 路由保持与撤销：BGP路由器之间会周期性地发送路由保持消息，以维护邻居关系的稳定性。
同时，当某个路由不再可达或者邻居关系中断时，BGP路由器会将相应的路由信息从路由表中撤销。
二、BGP协议的应用BGP协议作为互联网中的主要路由协议，具有广泛的应用，其中一些重要的应用包括：1. 互联网自治系统之间的连接：BGP协议被用于连接不同的自治系统，使其能够互相交换路由信息。
通过BGP协议，不同的互联网服务提供商可以互相连接，实现全球互联的目标。
2. IP前缀策略控制：BGP协议可以用于控制IP前缀的路由策略。
通过BGP协议可以向其他自治系统宣告自己拥有的IP前缀，并根据需要进行过滤和控制，实现对网络流量的精确控制。
3. 多路径路由：BGP协议支持多路径路由，即在路由选择时可以选择多条路径。
这种灵活性可以提高网络的可靠性和负载均衡能力，确保网络的高可用性和稳定性。
4. 云服务提供商的网络扩展：随着云计算的发展，越来越多的企业将其应用和数据迁移到云端。
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Attribute Type Attribute Length Attribute Value
一个BGP 更新用于向对等体通告一条单独的可用的路由，或者撤销若干不可 用的路由 每条更新消息包括很多属性 , 例如 origin, AS-Path, Next-Hop, …….
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RFC 1700
May be Zero
Length (I Octet) Prefix (Variable)
MBGP概览
MP_UNREACH_NLRI消息格式 MP_UNREACH_NLRI消息格式
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学习完此课程，您将会： 学习完此课程，您将会： 知道MBGP所解决IPv4组播中的问题 了解MBGP的扩展内容 了解MBGP传递IPv4组播路由表的过程
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单播 RIB Network Next-Hop Path 192.192.25.0/24 192.168.100.2 321 组播 RIB Network Next-Hop Path 192.192.25.0/24 192.168.200.2 321
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第1章 MBGP概览 章 概览 第2章 MBGP能力协商 章 能力协商 第3章 MBGP NLRI交换 NLRI交换
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MBGP—NLRI 信息
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第1章 MBGP概览 MBGP概览 第2章 MBGP能力协商 章 能力协商 第3章 MBGP NLRI交换 章 交换
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MBGP概览
MBGP协议简介 MBGP协议简介
MBGP: 多协议 BGP (组播网络中的多协议 BGP) 在 RFC 2858中定义 (BGP扩展) 可以携带不同类型的路由 − 单播 − 组播 两类路由在同一BGP会话中传送 不散播组播状态信息 相同的路径选择和确认规则 − AS-Path, LocalPref, MED, …
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参考资料
RFC2858(Multiprotocol Extensions for BGP-4) RFC1771(Border Gateway Protocol 4) 组播技术白皮书
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192.168.10.0/24
192.192.25.0/24 组播信息
MP_REACH_NLRI: 192.192.25.0/24 AFI: 1, Sub-AFI: 2 (multicast) AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: 192.168.100.2 ...
接收者
发送者
路由更新
.2 .2
192.192.25.0/24
发送者 单播信息 NLRI: 192.192.25/24 AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: 192.168.100.2
路由更新
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MBGP — NLRI信息
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MBGP能力协商
OPEN新参数 OPEN新参数
BGP 通过OPEN消息建立BGP 会话 OPEN 消息中包含可选参数 如果 OPEN 参数不能被识别， BGP 会话终止 新参数: Capabilities − 多协议扩展 − 同目的多路由
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MBGP概览
MBGP路由表 MBGP路由表
维护分离的 BGP 路由表 单播路由信息库 (RIB) − 包括为单播转发服务的单播地址前缀 − 来源的 BGP 单播 NLRI ▪ AFI = 1, Sub-AFI = 1 or 3 组播路由信息库 (MRIB) − 包括为RPF检查服务的单播地址前缀 − 来源的 BGP 组播 NLRI ▪ AFI = 1, Sub-AFI = 2 or 3
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MBGP—NLRI 信息
不一致的拓扑
AS 321
AS 123
192.168.100.1/24
单播数据流
192.168.100.1/24
组播数据流 192.168.200.1/24 192.168.200.2/24
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MBGP概览
Update消息格式 Update消息格式
Length (1 Octet) Unfeasible Routes Length (2 Octets) Withdrawn Routes (Variable) Total path Attribute Length (2 Octets) Path Attributes (Variable) Network Layer Reachability Information (Variable) Length (1 Octet) Prefix (Variable) Prefix (Variable)
不一致的拓扑
AS 123 AS 321
.1 .1
单播数据流
192.168.100.0/24 组播数据流 192.168.200.0/24
.2 .2
192.192.25.0/24
发送者 组播信息 MP_REACH_NLRI: 192.192.25/24 AFI: 1, Sub-AFI: 2 AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: 192.168.200.2
路由更新
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MBGP — NLRI信息
不一致的拓扑
AS 123 AS 321
.1 .1
单播数据流
192.168.100.0/24 组播数据流 192.168.200.0/24
.2 .2
192.192.25.0/24
MBGP概览
MP_REACH_NLRI消息格式 MP_REACH_NLRI消息格式
Address Family Identifier (2 Octets) Subsequent Address Family Identifier (1 Octet) Length of the Next-Hop Address (1 Octet) Network Address of Next-Hop (Variable) Number of SNPAs (1 Octet) Length of first SNPA (1 Octet) First SNPA (Variable) Length of second SNPA (1 Octet) Second SNPA (Variable) …………. Length of last SNPA (1 Octet) Last SNPA (Variable) Network Layer Reachability Information (Variable)
一致的拓扑
BGP 单播和组播 NLRI会话 会话 AS 123
.1 192.168.100.0/24 .2
AS 321
192.168.10.0/24 192.192.25.0/24
接收者
发送者
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MBGP—NLRI 信息
一致的拓扑
BGP 单播和组播 NLRI会话 会话 AS 123
192.168.100.1/24 192.168.100.2/24
AS 321
单播信息
NLRI: 192.192.25.0/24 AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: 192.168.100.2 ...
192.192.25.0/24
发送者
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MBGP — NLRI信息
不一致的拓扑
AS 321
AS 123
.1 .1
单播数据流
192.168.100.0/24 组播数据流 192.168.200.0/24
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MBGP概览
MBGP协议简介 MBGP协议简介
新的多协议属性 MP_REACH_NLRI MP_UNREACH_NLRI MP_REACH_NLRI 和 MP_UNREACH_NLRI 地址类信息 (AFI) = 1 (IPv4) − Sub-AFI = 1 (NLRI 用于单播) − Sub-AFI = 2 (NLRI 用于组播 RPF 检查) − Sub-AFI = 3 (NLRI 用于单播和组播RPF 检查)